С помощью наношприца исследователи берут митохондрии (синие) из живой клетки, чтобы перенести органеллы в другую. (Иллюстрация: Шон Килиан)
Подобно тому, как человеческое тело можно разделить на различные органы, такие как сердце, легкие, почки, кишечник или печень, наши клетки также состоят из нескольких взаимодополняющих и взаимозависимых систем. Их называют органеллами, то есть небольшими органами. К примеру рибосомы, помогают генерировать белки, а митохондрии выполняют роль электростанции клетки.
Теперь исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработали метод, использующий наношприц для пересадки митохондрий из одной живой клетки в другую. Этот метод может быть одним из способов омоложения поврежденных клеток, например, при замене органов. Результаты были опубликованы в журнале PLOS Biology, 23-го марта.
Считается, что митохондрии когда-то были крошечными микробами, которые давным-давно заразили другую клетку и поселились там. Эти организмы развили эндосимбиотические отношения, и родилась митохондриальная органелла, которая помогла дать начало сложным организмам, включая растения, грибы и животных, состоящих из эукариотических клеток. Поскольку митохондрии до сих пор несут свои собственные геномы и даже производят собственные белки, есть реальные доказательства того, что это произошло в ходе эволюции.
«В клетках человека есть не одна митохондрия; есть много, которые создают сеть потоков. Эти нити могут реагировать на давление и превращаться во что-то вроде нити жемчуга, от которой впоследствии отщипываются отдельные митохондрии», — объяснил ведущий автор исследования Кристоф Гэбелейн.
Используя наношприц, созданный для этого метода, исследователи смогли проникнуть сквозь мембрану, окружающую клетку, и забрать отдельные митохондрии. Затем они проткнули мембрану другой клетки и поместили внутрь эти митохондрии.
Гэбелейн отметил, что процедура является минимально инвазивной, и обе клетки выживают. Лазер, генерируемый переделанным атомно-силовым микроскопом, контролирует положение наношприца. Давление шприца регулируется, и во время трансплантации он может перекачивать фемтолитры, чрезвычайно маленькое количество жидкости, всего лишь одну миллионную миллионной доли миллилитра.
Пересаженные митохондрии также имеют высокую выживаемость — более 80 процентов. Исследователи наблюдали, как большая часть митохондрий сливалась с существующей сетью в клетке-реципиенте в течение двадцати минут после трансплантации.
«Клетка-хозяин принимает их», — сказала руководитель исследования Джулия Форхольт из Института микробиологии ETH Zurich.
Авторы исследования предположили, что эту технологию можно применять по-разному. Например, можно улучшить здоровье и функцию стволовых клеток, которые демонстрируют признаки снижения метаболизма.
Исследователи теперь также заинтересованы в изучении «процессов, которые контролируют взаимодействие различных клеточных компартментов, и мы надеемся понять, как эндосимбиозы развиваются в течение эволюционного времени», — сказала Форхольт.
Ученые разработали новое перспективное соединение, которое может изменить методы лечения таких заболеваний, как шизофрения, используя… Читать далее
В 2022 году группа болгарских ученых провела исследование, посвященное анализу биологически активных добавок (БАД), предназначенных… Читать далее
Российские пропагандисты удвоили объем дезинформации за счет использования искусственного интеллекта, сохранив при этом убедительную силу… Читать далее
Два года назад вышла статья на нашем сайте про исследование, которое показало, что "КБД не… Читать далее
Большая птица-лира, или обыкновенный лирохвост (Menura novaehollandiae) - вид , который переворачивает всю лесную подстилку примерно… Читать далее
Вы станете меньше двигаться, вас будет тошнить, вы похудеете и, возможно, умрете от самоубийства, а… Читать далее